高層建筑設(shè)計(jì)論文

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)報(bào)告學(xué)號(hào)：2008202100044姓名：祁林攀學(xué)院：土木建筑工程學(xué)院一、高層建筑結(jié)構(gòu)概述高層建筑是近代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，至今已有100余年的歷史。由于在輕質(zhì)高強(qiáng)材料、抗風(fēng)抗震結(jié)構(gòu)體系、施工技術(shù)及施工機(jī)械等方面都取得了很大進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使得高層建筑飛速發(fā)展。城市中的高層建筑是反映整個(gè)城市經(jīng)濟(jì)繁榮和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志。多少層的建筑或多少高度的建筑為高層建筑，不同國(guó)家有不同的規(guī)定。我國(guó)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。建筑物高度超過100m時(shí)，不論住宅建筑或公共建筑，均為超高層。二、高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、2.1高層建筑結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)1.高層建筑中，水平荷載和地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起著決定性的作用。2.動(dòng)力反應(yīng)不可低估；3.結(jié)構(gòu)軸向變形、剪切變形以及溫度、沉降的影響加??；4.材料用量、工程造價(jià)呈拋物線關(guān)系增長(zhǎng)。2.2高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)與多層建筑結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別，是側(cè)向力(風(fēng)或地震作用)成為影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、結(jié)構(gòu)變形及建筑物土建造價(jià)的主要 因素。在低層結(jié)構(gòu)中，水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和位移很小，通?？梢院雎?；在多層結(jié)構(gòu)中，水平荷載的效應(yīng) (內(nèi)力和位移)逐漸增大；而到高層建筑中，水平荷載和地震作用將成為控制因素。2.3高層建筑分類2.3.1 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、韌性大、抗震性能好、易于加工，能縮

3、短現(xiàn)場(chǎng)施工工期，施工方便。缺點(diǎn)：用鋼量大，造價(jià)很高，而且耐火性能差。2.3.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)較低，材料來源豐富，可澆注成各種復(fù)雜斷面形狀，可以組成多種結(jié)構(gòu)體系；可節(jié)省鋼材，承載能力較高，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，可獲得較好的抗震性能。缺點(diǎn)：構(gòu)件斷面大，占據(jù)面間大，自重大。2.3.3 組合結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良的抗拉性能以及混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量，提高結(jié)構(gòu)延性類型：1)用鋼材加強(qiáng)鋼筋混凝土構(gòu)件，包括鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼管鋼筋混凝土構(gòu)件。2)部分抗側(cè)力結(jié)構(gòu)用鋼結(jié)構(gòu)，另一部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或部分采用鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。目前大多數(shù)高層建筑采用混合結(jié)構(gòu)

4、，即鋼框架或型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土筒體所組成的混合結(jié)構(gòu)體系。框架柱多采用鋼管混凝土柱或型鋼混凝土柱，框架梁多采用型鋼混凝土梁或鋼梁。為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載力與抗側(cè)剛度，混合結(jié)構(gòu)中還經(jīng)常采用加強(qiáng)層、巨型支撐、伸臂桁架等結(jié)構(gòu)形式。 按照承重結(jié)構(gòu)材料類型可分為鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種。高層鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是造價(jià)高、耐火性能差，大量防火涂料的使用也影響工期與造價(jià)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低、耐火性能好、側(cè)向剛度大、截面形式多樣等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是構(gòu)件尺寸較大、自重大、使用空間受限。三、各種高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑的基本抗側(cè)力單元有框架、剪力墻、框剪、筒體等，由它們可以

5、組成多種結(jié)構(gòu)體系。主要結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)框架-核心筒結(jié)構(gòu) 、束筒及巨型框架，帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)。高層建筑的結(jié)構(gòu)類型3.1框架結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件由梁、柱組成的結(jié)構(gòu)。 按施工方法不同，框架結(jié)構(gòu)可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。在地震區(qū)，多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預(yù)制的方案；在非地震區(qū)，有時(shí)可采用梁、柱、板均預(yù)制的方案。 優(yōu)點(diǎn)：建筑平面布置靈活，能提供較大的室內(nèi)空間（特別適用于商場(chǎng)、餐廳等），也可按需要隔成小房間，易于滿足多功能的使用要求。建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕；計(jì)算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。在結(jié)構(gòu)受力方面，框架結(jié)構(gòu)自振

6、周期長(zhǎng)，地震反應(yīng)小，經(jīng)合理設(shè)計(jì)后可具有良好的延性。缺點(diǎn)：側(cè)向剛度較小，水平荷載作用下側(cè)移較大，易使填充墻開裂，并引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。建筑高度不能過高，一般在15層以下。如果框架結(jié)構(gòu)房屋的高寬比較大，則水平荷載作用下的側(cè)移也較大，而且引起的傾覆作用也較大。受力變形特點(diǎn)： 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成： 1）水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪切變形Us； 2）由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向變形（一側(cè)柱拉伸，另一側(cè)柱壓縮）形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形Ub； 當(dāng)框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時(shí)，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形，整體彎曲變形的影響很小。框架結(jié)構(gòu)受力及設(shè)

7、計(jì)要點(diǎn)1.全部荷載由梁柱承擔(dān)；2.框架側(cè)向變形由梁柱彎曲變形與柱軸向變形兩部分組成；3.整體側(cè)向變形呈剪切型變形；4.應(yīng)設(shè)計(jì)為雙向框架結(jié)構(gòu)；5.隔墻應(yīng)采用輕質(zhì)隔墻或輕質(zhì)填充材料。6.宜采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋。3.2剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)就是利用鋼筋混凝土墻體作為承受豎向、水平荷載的結(jié)構(gòu)。墻體本身也可作為維護(hù)和房間分隔構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)形式主要應(yīng)用于高層住宅和旅館。 受力變形特點(diǎn)：在豎向荷載作用下，剪力墻是受壓的薄壁柱；在水平荷載作用下，剪力墻則是下端固定、上端自由的懸臂柱。剪力墻結(jié)構(gòu)屬于剛性結(jié)構(gòu)，對(duì)于高寬比較大的剪力墻，側(cè)向變形呈彎曲型。剪力墻結(jié)構(gòu)水平承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較小。當(dāng)剪力墻的高寬比

8、較大時(shí)，可視為一個(gè)受彎為主的懸臂構(gòu)件，其側(cè)向變形是彎曲型。優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：整體性好、剛度大、承載力高、水平荷載下的側(cè)向變形小；房間墻面及天花板平整，層高較小，特別適用于住宅、賓館等建筑。（結(jié)構(gòu)高度：幾十米 100多米） 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)自重較大；建筑平面布置局限性大，墻體間距不能過大，平面布置不靈活，結(jié)構(gòu)自重大，材料強(qiáng)度無法充分發(fā)揮，不能滿足公共建筑使用要求。框支剪力墻結(jié)構(gòu)：框支剪力墻結(jié)構(gòu)將剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的底層或底部幾層做成框架，這種結(jié)構(gòu)亦稱為帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)。破壞特點(diǎn)：帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)在其轉(zhuǎn)換層上、下層間側(cè)向剛度發(fā)生突變，形成柔性底層或底部，在地震作用下易遭破壞甚至倒塌。布置原則：在底部大

9、空間剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般應(yīng)把落地剪力墻布置在兩端或中部，并將縱、橫向墻圍成筒體；另外，還應(yīng)采取增大墻體厚度、提高混凝土強(qiáng)度等措施加大落地墻體的側(cè)向剛度，使上、下部側(cè)向剛度差別盡量小。（上部可采用短肢剪力墻） 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)： 這種結(jié)構(gòu)體系一般是在電梯、樓梯部位布置剪力墻形成筒體，其他部位則根據(jù)需要，在縱橫墻交接處設(shè)置截面高度為2左右的、十、形截面短肢剪力墻，墻肢之間在樓面處用梁連接，并用輕質(zhì)材料填充，形成使用功能及受力均較合理的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。3.3框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為了充分發(fā)揮框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活和剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大的特點(diǎn)，當(dāng)建筑物需要有較大空間，且高度超過了框架結(jié)構(gòu)的合理高度時(shí)，可采用框

10、架和剪力墻共同工作的結(jié)構(gòu)體系。 受力變形特點(diǎn)：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系以框架為主，并布置一定數(shù)量的剪力墻，通過水平剛度很大的樓蓋將二者聯(lián)系在一起共同抵抗水平荷載。其中剪力墻承擔(dān)大部分水平荷載，框架只承擔(dān)較小的一部分。 在水平荷載作用下，框架的側(cè)向變形屬剪切型，層間側(cè)移自上而下逐層增大；剪力墻的側(cè)向變形一般是彎曲型，其層間側(cè)移自上而下逐層減小。當(dāng)框架與剪力墻通過樓蓋形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，各層樓蓋因其巨大的水平剛度使框架與剪力墻的變形協(xié)調(diào)一致，其側(cè)向變形介于剪切型與彎曲型之間，一般屬于彎剪型。優(yōu)點(diǎn)： 兼有框架和剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，比框架結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)向剛度都有很大提高，比剪力墻結(jié)構(gòu)布置靈活，可應(yīng)用于

11、 1020 層的辦公樓、教學(xué)樓、醫(yī)院和賓館等建筑中?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量和布置： 剪力墻的數(shù)量：不宜過多，以滿足位移限值為宜。 剪力墻的布置：不宜過長(zhǎng)；不宜少于3道，最好作成筒體；對(duì)稱布置；在縱橫向數(shù)量接近；應(yīng)貫通全高，上下剛度連貫而均勻。 框架-剪力墻是指由框架和剪力墻共同承受荷載的結(jié)構(gòu)體系。即保留了框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又具有剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大，抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)。在該結(jié)構(gòu)體系中，剪力墻承擔(dān)絕大部分的水平荷載，是主要抗側(cè)力體系?？蚣軇t主要承擔(dān)豎向荷載，以及少量的水平作用?？蚣鼙旧碓谒胶奢d作用下呈剪切型變形，而剪力墻則呈彎曲型變形，當(dāng)二者通過樓蓋協(xié)同工作時(shí)，變形必須協(xié)

12、調(diào)，側(cè)向變形將呈彎剪型。根據(jù)以上分析的受力特點(diǎn)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)無論是承載力還是側(cè)向變形都較純框架有較大的提高，剪力墻的布置原則1.剪力墻宜沿主軸方向或其它方向雙向布置，墻肢截面簡(jiǎn)單規(guī)則；2.剪力墻應(yīng)盡量布置在結(jié)構(gòu)區(qū)段的樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；3.縱、橫剪力墻宜組成L、T、形等型式；4.剪力墻應(yīng)貫通建筑物全高，避免剛度突變，洞口應(yīng)盡量做到上下對(duì)齊；5.抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50；6.較長(zhǎng)的墻肢宜開設(shè)洞口將其分成長(zhǎng)度均勻的若干墻段，墻段之間用弱連梁連接，每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于

13、2，墻肢截面高度不宜大于8m。3.4筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)是指由一個(gè)或幾個(gè)筒體作為豎向承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，筒體結(jié)構(gòu)可分為實(shí)腹筒、框筒和桁架筒。鋼筋混凝土剪力墻圍成的筒體稱為實(shí)腹筒。在實(shí)腹筒的墻體上開出許多規(guī)則排列的窗洞所形成的開孔筒體稱為框筒，它實(shí)際上是由密排柱和剛度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架圍成的筒體。如果筒體的四壁是由豎桿和斜桿形成的桁架組成，則稱為桁架筒。兩個(gè)以上框筒（或其它筒體）排列在一起形成的束狀結(jié)構(gòu)稱為成束筒。例如美國(guó)西爾斯大廈就是9個(gè)框筒組成的正方形筒體。成束筒結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力比筒中筒又有提高。受力變形特點(diǎn)： 筒體最主要的受力特點(diǎn)是它的空間性能，在水平荷載作用下，筒體可

14、視為下端固定、頂端自由的懸臂構(gòu)件。筒體結(jié)構(gòu)具有很大的側(cè)向剛度及水平承載力，并具有很好的抗扭剛度。 剪力滯后現(xiàn)象：對(duì)于框筒結(jié)構(gòu)，在翼緣框架中，遠(yuǎn)離腹板框架的各柱軸力愈來愈?。辉诟拱蹇蚣苤?，遠(yuǎn)離翼緣框架各柱軸力的遞減速度比按直線規(guī)律遞減的要快。上述現(xiàn)象稱為剪力滯后。產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象的原因是因?yàn)榭蛲仓懈髦g存在剪力，剪力使聯(lián)系柱子的窗裙梁產(chǎn)生剪切變形，從而使柱之間的軸力傳遞減弱?？蛲仓屑袅蟋F(xiàn)象愈嚴(yán)重，參與受力的翼緣框架柱愈少，空間受力性能愈弱。筒中筒結(jié)構(gòu) 一般用實(shí)腹筒做內(nèi)筒，框筒或桁架筒做外筒。內(nèi)筒可集中布置電梯、樓梯、豎向管道等。框筒的側(cè)向變形以剪切變形為主，內(nèi)筒一般以彎曲變形為主，二者通過

15、樓板聯(lián)系，共同抵抗水平荷載，其協(xié)同工作原理與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似?？蛲步Y(jié)構(gòu) 框筒也可作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用。為了減小樓板和梁的跨度，在框筒中部可設(shè)置一些柱子。這些柱子僅用來承受豎向荷載，不考慮其承受水平荷載。多筒結(jié)構(gòu)成束筒成束筒是由若干單筒集成一體成束狀，形成空間剛度極大的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。自下而上逐漸減少筒體數(shù)量的處理手法，使高層建筑結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)合理。但這些逐漸減少的筒體結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)稱于建筑物的平面中心。巨型框架 利用筒體作為柱子，在各筒體之間每隔數(shù)層用巨型框架連接，筒體與巨型梁之間即形成巨型框架。由于巨型框架的梁、柱截面很大，巨型框架具有很大的承載能力和側(cè)向剛度，它的抗側(cè)剛度比一般框架大很多。由于

16、它可以看作是由兩級(jí)框架組成，第一級(jí)為巨型框架，是承載的主體；第二級(jí)是位于巨型框架單元內(nèi)的輔助框架（只承受豎向荷載），也起承載作用。因此，這種結(jié)構(gòu)是具有兩道抗震防線的抗震結(jié)構(gòu)，具有良好的抗震性能。巨型框架平面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，減少偏心，平面長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，突出部分不宜過大，不宜采用角部重疊的平面圖形或細(xì)腰形平面。框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系 由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)叫框架核心筒結(jié)構(gòu)。筒體主要承擔(dān)水平荷載，框架主要承擔(dān)豎向荷載。結(jié)構(gòu)兼有框架結(jié)構(gòu)與筒體結(jié)構(gòu)兩者的優(yōu)，建筑平面布置靈活便于設(shè)置大房間，又具有較大的側(cè)向剛度和水平承載力，其受力和變形特點(diǎn)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似。3.5帶加強(qiáng)層的高層

17、建筑結(jié)構(gòu)體系 帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)體系指可沿框架核心筒結(jié)構(gòu)房屋的高度方向，每隔 20 層左右，于設(shè)備層或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層處，由核心筒伸出縱、橫向伸臂與結(jié)構(gòu)的外圍框架柱相連，并沿外圍框架設(shè)置一層樓高的帶狀水平梁或桁架。受力變形特點(diǎn)：與框架-核心筒結(jié)構(gòu)相比，伸臂-核心筒結(jié)構(gòu)具有更大的側(cè)向剛度和水平承載力，從而適用于更多層數(shù)的高層建筑。其外柱參與承擔(dān)傾覆力矩引起的拉力和壓力，故增大了整個(gè)結(jié)構(gòu)抗力偶矩的等效力臂L,另一方面設(shè)置加強(qiáng)層相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上施加了反力矩，它部分地抵消了水平荷載在筒體各截面所產(chǎn)生的力矩。水平荷載和地震作用成為高層建筑的控制因素。高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅需要較大的承載能力，還需要較大的剛度控制水

18、平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移?？刂苽?cè)向位移的原因：1）過大的側(cè)向變形會(huì)使人不舒服，影響使用；2）過大的側(cè)向變形會(huì)使填充墻或建筑裝修出現(xiàn)裂縫或損 壞，也會(huì)使電梯軌道變形；3）過大的側(cè)向變形會(huì)使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫甚至損壞；4）過大的側(cè)向變形會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力甚至倒塌。四、高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)布置4.1高層建筑結(jié)構(gòu)體系與布置原則 高層建筑結(jié)構(gòu)體系都是空間結(jié)構(gòu)體系，這類空間體系可以進(jìn)一步劃分為豎向結(jié)構(gòu) 體系和水乎結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)來說，側(cè)向力和側(cè)向位移是是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主 要控制因素，因此，豎向承重結(jié)構(gòu)體系不但要承受與傳遞豎向荷載、還要抵抗側(cè)向力的 作用，故豎向結(jié)構(gòu)也稱為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。水平結(jié)構(gòu)即日常所說的

19、樓蓋及屋蓋結(jié)構(gòu)，在高層 建筑中，樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)除承受與傳遞樓(屋)面豎向荷載以外，還要協(xié)調(diào)各榀抗側(cè)力結(jié) 構(gòu)的變形與位移，對(duì)結(jié)構(gòu)的空間整體剛度的發(fā)揮和抗震性能有直接的影響。4.2平面布置 高層建筑的結(jié)構(gòu)平面布置，應(yīng)有利于抵抗水平荷載和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力求均勻 對(duì)稱，減少扭轉(zhuǎn)的影響。1) 在高層建筑的一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻。 不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面布置。2）高層建筑宜選用風(fēng)作用效應(yīng)較小的平面形狀。對(duì)抗風(fēng)有利的平面形狀是簡(jiǎn)單、規(guī)則的凸平面。例如：圓形、正多邊形、橢圓形、鼓形等平面。對(duì)抗風(fēng)不利的平面是有較多凹、凸的復(fù)雜平面形狀，如形，形、形

20、、弧形等平面。 3）抗震設(shè)計(jì)的級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑，其平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，減少偏心；平面長(zhǎng)度 L 不宜過長(zhǎng)，突出部分長(zhǎng)度 l 不宜過大；不采用角部重疊或細(xì)腰形平面圖形。4)抗震設(shè)計(jì)的級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，其平面布置應(yīng)簡(jiǎn)單、規(guī)則，減少偏心。B級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑和混合結(jié)構(gòu)高層建筑的最大適用高度較高，復(fù)雜高層建筑的豎向布置已不規(guī)則，這些結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)較大，故對(duì)其平面布置的規(guī)則性應(yīng)要求更嚴(yán)一些。5)結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)減少扭轉(zhuǎn)的影響。平面不規(guī)則、質(zhì)量中心與剛度中心偏心較大和抗扭剛度太弱的結(jié)構(gòu)，其震害嚴(yán)重。對(duì)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免質(zhì)

21、心與剛心存在過大的偏心，另外，結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。4.3結(jié)構(gòu)豎向布置 高層建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化宜均勻、連續(xù),不應(yīng)突變。豎向布置應(yīng)符合下列要求：1.豎向宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收；側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化；不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。2. 抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的 70%或其上 相鄰三層側(cè)向剛度平均值的 80%。3.為防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn) 薄弱層，A 級(jí)高度高層建筑樓層層間的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%，不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的 65%；B 級(jí)高度高層建筑樓層層間的受剪承載力不宜小于其上

22、一層受剪承載力的 75%。4.抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上、下連續(xù)貫通。5.當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層相對(duì)于下部樓層有收進(jìn)、或外挑時(shí)，應(yīng)滿足：當(dāng)上部樓層有收進(jìn)，且 H1/H之比大于 0.2 時(shí)，B1宜小于B的 0.75 倍；當(dāng)上部樓層有外挑時(shí)，B不宜小于上部樓 層水平尺寸B1的 0.9 倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m。6.結(jié)構(gòu)頂層取消部分墻、柱形成空曠房間時(shí)，其樓層側(cè)向剛度和承載力與其下部樓層相 差較多，形成剛度和承載力突變，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算分析，并采取有效的構(gòu)造措施。如用彈性動(dòng)力時(shí)程分析進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算、沿柱子全長(zhǎng)加密箍筋、大跨度屋面構(gòu)件要考慮豎向地震作用效應(yīng)等。7.高層建筑設(shè)置地下室，可利用土

23、體的側(cè)壓力防止水平力作用下結(jié)構(gòu)的滑移、傾覆，減輕地 震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響；還可降低地基的附加壓力，提高地基的承載能力。震害經(jīng)驗(yàn)也表明，有地下室的高層建筑，其震害明顯減輕。因此，高層建筑宜設(shè)地下室，而且同一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)全部設(shè)置地下室，不宜采用部分地下室，地下室應(yīng)有相同的埋深。五、高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)防震5.1高層建筑地震震害規(guī)律5.1.1地基方面1、砂土液化引起地基不均勻沉陷，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞或整體傾斜。2、在具有深厚軟弱沖擊土層的場(chǎng)地土，高層建筑的破壞率顯著曾高。3、當(dāng)高層建筑的基礎(chǔ)周期與場(chǎng)地自振周期相近時(shí)，破壞程度因共振效應(yīng)而加重。5.1.2房屋體形方面1、L形等復(fù)雜平面房屋破壞率顯著增高。2、

24、有大地盤的高層建筑群房頂面與主樓相接處樓 板面積突然減小的樓層破壞程度加重。3、房屋高寬比值較大且上面各層剛度很大的高層建筑底層框架柱因地震傾覆力矩引起的巨大壓力而發(fā)生剪壓破壞。4、防震縫處多因縫的寬度太小而發(fā)生碰撞。5.1.3結(jié)構(gòu)體系方面1、相對(duì)框架體系而言，采用“框墻體系”（框剪體系）的房屋破壞程度輕，特別有利于保護(hù)填充墻和裝飾免遭破壞。2、采用“填充墻框架”體系的房屋，在鋼筋混凝土框架平面內(nèi)嵌砌磚填充墻時(shí)，柱上部易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發(fā)生短柱型剪切破壞。3、采用“鋼筋混凝土板柱體系”的房屋，或因樓板沖切破壞，或因樓層側(cè)移過大 柱頂、柱腳破壞，各層樓板墜落，重疊在地面上。4、采用“框托墻”體系（框支剪力墻）的房屋，相對(duì)柔弱的底層，